电合成

摘要： 电化学有机合成以电子为清洁的反应试剂,近年来得到快速发展。本实验以苯酚衍生物和唑类为原料通过电化学氧化实现脱氢偶联,构筑C―N键,合成唑胺化芳烃产物,继而探索反应的可重复性以及底物的兼容性,尝试建立适合本科创新实验研究的操作流程。实验涉及C―H官能团化反应,为当下有机合成科研前沿,反应操作简单,安全高效,反应时长可控,利用薄层色谱能方便监测反应的进程。产物可由硅胶柱层析法分离纯化,化合物结构可通过质谱、核磁共振波谱鉴定。该反应立足于绿色有机合成,综合应用有机化学与物理化学交叉学科知识,开发含氮化合物实用合成方法。

摘要： 针对传统有机合成法制备含能材料以及废水降解存在的一些弊端,发展绿色环保的策略具有重要意义。近年来,西北大学化工学院陕西省先进含能材料创新团队马海霞教授课题组发展了绿色电合成偶氮含能材料以及水合肼废水电氧化降解等体系,旨在推动含能材料合成以及肼废水降解向绿色环保目标发展。偶氮四?的绿色电化学合成耦合低能耗制氢体系。

摘要： 近年来,人们一直在为缓解气候危机而努力,电合成和CO_(2)利用引起了研究者的广泛关注.在过去十年中,CO_(2)利用或有机物的电羧基化,特别是有机卤化物及烯烃的电羧基化,取得了较大进展.电羧基化实验装置的各组成部分以及深入理解反应机理对羧酸盐的成功合成至关重要.本文概述了电羧基化反应的机理和电化学反应装置,阐明了各装置组成部分的重要性,如不同阴极、牺牲阳极材料和其他添加剂的作用,并以有机卤化物和烯烃的电羧基化反应为例进行了详细讨论.最后,讨论了该领域的发展趋势和未来研究方向.

摘要： 电催化二氧化碳还原(CO2RR)利用电场作用在温和的条件下将二氧化碳转化为高值化学品.将CO2RR与热力学电势较低的阳极反应耦合,可以降低槽电压,在阳极和阴极同时生成高值化学品,提高能量效率.本文介绍了CO2RR与氧化合成反应耦合策略,探究了电解池、离子交换膜等电解装置对CO2RR耦合电催化性能的影响,归纳了常用于CO2RR耦合氧化合成体系中阴阳极电催化剂的种类,重点综述了CO2RR与氯碱过程、醇类和含氮有机物氧化等典型阳极氧化合成反应耦合的最新进展.最后,针对目前存在的阳极催化剂成本高、全电解阳极产物的分离检测困难、反应物转化率低等问题,提出开发更加高效、稳定和低成本的阳极电催化剂、升级电极结构和电解装置以及拓展新型CO2RR耦合体系等是未来的研究方向.

摘要： 针对重铬酸钾电催化绿色合成过程工业铬酸钾原料中杂质污染Aciplex?膜的弊端,在自制合成反应装置中研究了膜的污染和清洗方法.测定了离子膜在合成过程中的初始槽电压和电流效率,建立了初始槽电压随膜使用次数、电流效率随初始槽电压变化的数学模型;定义了膜污染率和清洗度;根据定义和所建模型,模型计算值和实验数据相关系数高,可以满意地表征膜的污染规律.研究了一种多元混合液作为膜清洗剂,清洗后的膜清洁度接近1,清洗效果好.

摘要： 生物柴油工业的蓬勃发展带来大量副产品丙三醇(甘油),因此如何将甘油转化为高附加值产品具有重要的研究价值。在各种方法中,电催化氧化由于其条件温和、环境友好和高效率而备受关注。然而,甘油的电氧化非常复杂,涉及许多反应途径和多个电子和质子转移过程,如何合理设计对目标产物具有高选择性的催化剂是很大的挑战。在本文中,我们主要概述了铂和钯基催化剂上甘油电氧化研究的最新进展。我们首先总结了基于原位和在线谱学研究以及理论计算获得的影响其电催化活性和选择性的因素。然后,选择代表性文献来说明这些因素如何应用于研制高效甘油电氧化催化剂。最后,提出了未来研究中要解决的关键问题。

摘要： 以铅电极为阴阳极,以H2 SO4为电解液、对苯二酚为原料,在无隔膜电解槽中进行电化学氧化合成醌氢醌,考察了电流密度、电解液浓度、反应温度、原料质量浓度等条件对反应的影响,同时利用循环伏安法研究了醌氢醌的电化学行为.结果表明:在反应温度25°C 、硫酸质量分数5％ 、通入理论电量1000 A/m2、对苯二酚质量浓度60 g/L时,醌氢醌收率达到88.49％,选择性100％,电流效率为88.49％;电化学研究表明,醌氢醌有两对氧化还原峰,为两电子两质子转移过程,醌氢醌得到两个电子和两个质子被还原生成对苯二酚,然后对苯二酚失去两个电子和两个质子被氧化;其电极过程为扩散过程,电极表面扩散系数为1.38×10-3 cm2/s.

摘要： 建立了一种电化学促进N-烯丙基硫代酰胺的串联硒化/环化新方法,用来制备含硒官能团的2-噻唑啉衍生物.该方法反应条件温和,底物范围广.初步的机理研究表明,反应过程中有硒自由基的参与.该方法操作简单且无需使用催化剂、过渡金属和氧化剂.

摘要： 针对三氧化铬传统生产工艺存在高消耗、高污染等诸多弊端,研究了其电催化绿色合成新技术.在以自制新型复极式电解槽为核心的反应装置中,采用铬酸钠为原料的一步电合成工艺,进行三氧化铬合成反应实验.测得槽电压和阳极液钠铬比动力学数据,表明槽电压变化规律可用来监控和表征电合成反应进程,反应为拟一级反应动力学.建立了槽电压变化和反应宏观动力学数学模型,详细探讨了槽电压的影响因素及其变化规律.

摘要： 糠醇(furfural alcohol)是化工、轻工的重要原料，其制备方法有糠醛的液相加氢和气相加氢两种。加氢工艺又分中高压(180～220°C，6.0～12.0MPa)液相加氢和常压(0.05MPa)气相加氢两种。本文以磷酸化改性梭甲基纤维素钠(P-mCMC)和戊二醛改性壳聚糖(mCS)制备了P-mCMC/mCS双极膜，并用作为阴阳两室间的隔膜，电还原制备糠醇，在双极膜电槽中，双极膜中间层中的水在电场的作用下将发生解离，水解离后生成的H+离子迁移入阴极室中，使阴极室呈酸性，从而保证了糠醛电还原生成糠醇的进行，为绿色环保的电合成糠醇工艺。

摘要： 草酸电化学还原方法制取乙醛酸,因其原料廉价易得,工艺流程简单,是一条很好的合成路线。国内外在基础和应用研究上已经做了不少工作。但尚未发现双极膜技术在该领域中应用的报道。本文分别用戊二醛和二价锡离子改性壳聚糖和海藻酸钠,制备了m(SA-CS)聚合物双极膜,将其作为双阳极室圆筒电解槽的隔膜,应用于电合成乙醛酸体系中。在电场的作用下,双极膜中的水离解产生H和OH,生成的H及时传输入阴极室中补充了电生成乙醛酸时H的消耗。

摘要： 有机氟表机活性剂是一种附加值高的精细化学品,应用范围在逐渐扩大.文中介绍了它的性质、特点和应用范围,重点对有机氟表面活性剂的几种合成方法进行了总结和比较.其中电化学氟化法在无水氟水氢(AHF)介质中电解烷基磺酸氟或烷基羧酸氟即可得到全氟烷基化合物,是目前应用最广的一种氟化技术,也称之为Simons工艺.该方法具有装置简单、操作方便,易于实现大规模工业化、节能、对环境无污染等特点,在国外已经有许多大公司在积极地研究和开发.针对电合成工艺中存在的问题,也总结近年来的主要改进措施.最后指出了开展有机氟表面活性电合成的研究方向.

摘要： 2,4-二氨基氯苯(简作DACB)是一种重要的有机合成中间体,也是橡胶和塑料的添加剂.由于它有可能作为具有特殊性能橡胶的关联剂,因而具有良好的应用前景传统的催化加氢还原硝基苯类物质为苯胺类物质的化学合成方法,加氢、加压且有爆炸危险[1].本研究参考硝基电还原方法[2],设计了用2,4-二硝基氯苯(DNCB)为原料,电合成DACB的新工艺.在电解槽的阴极部原料DNCB被电还原成产品DACB.电还原反应在硫酸环境中进行,阴极产物DACB与硫酸形成盐,可与原料DNCB分开.加入氢氧化钠中和后,即可得到产品DACB.本方法操作安全、简便,产品纯度高且不会对环境造成严重污染.在H形隔膜式玻璃电解槽中,选择阴极电流密度、硫酸浓度、电解液温度、原料DNCB的浓度及电解时间等因素进行正交实验,优选出电合成DACB的优选条件为:40°C下,阴极液中DNCB和硫酸的浓度分别为0.2mol.dm-3和1.5mol.dm-3,阴极电流密度200A.m-2.在此条件下电解6h后,DACB的产率和阴极的电流效率分别达62.0﹪和50.1﹪.化学分析、薄层分析、熔点测定和红外光谱测定表明产品为纯DACB.因此,用DNCB为原料电还原制备DACB的新工艺是可行的.

摘要： 基于离子色谱之原理,成功地研发出一种适用于乙醛酸和丁二酸电合成过程中主要物种乙醛酸、乙醇酸、乙二醛、草酸、马来酸和丁二酸快速检测的新方法.研究指出,乙醛酸、乙醇酸、乙二醛、草酸、马来酸和小二酸等物种的检测灵敏度均小于10数量级;保留时间、峰高、峰面积的变异系数均小于2﹪;各物种的回收率检测结果(n=6)为98﹪~102﹪.结果表明,离子色谱电导检测法不仅具有设备简便,检测快速、灵敏和分离度高等优势,而且还能实现同时测定多种组分之目的.离子色谱电导检测法可实现对乙醛酸或丁二酸的电合成过程进行快捷、准确的实时分析.

摘要： 简述有机电合成的发展概况,详细介绍电合成技术在香料(苯甲醛、茴香醛、水杨醛、对甲基苯甲醛、香兰素、洋茉莉醛、枯茗醛、丁酸丁酯等)合成中的应用.

摘要： 应用MEMS技术研制出不同尺度的梳齿状微阵列电极，设计了相应的电化学微型流动反应系统。针对乙醛酸电合成的特点，尝试乙二醛电氧化合成乙醛酸体系，结合离子色谱对电合成产物进行分析。研究结果初步表明，本文所设计的电化学微型流动反应系统，具有结构简单、操作方便、连续生产等优点，可在不添加支持电解质的条件下，实现氧化乙二醛电合成乙醛酸的过程。

摘要： 采用金属钨片为阳极，在无隔膜电解槽中，电化学溶解钨于乙醇溶液制备了钨盐[W(OEt)6-a(acac)c](acac为乙酰丙酮基),产物通过红外光谱(FT=IR)进行表征.将[W(OEt)6-a(acac)c]水解并与导电盐(Bu4N)Br反应生成钨有机物来制备纳米片WO3.纳米WO3通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征.结果表明,在电合成钨醇盐时,控制温度在50～°C60之间,采用有机胺溴化物为导电盐,可以提高电合成效率.钨前驱体450°C煅烧后得到的晶体WO3呈纳米二维片状结构.

摘要： 普鲁士蓝及其类似物是一类重要的混合价态化合物,它在磁性材料、分子滤膜、固态电池、电色器件、生物传感器等诸多领域都有广泛的应用前景.普鲁士蓝可由Fe3+和Fe(CN)64-或Fe2+和Fe(CN)63-混合得到,也可由Fe(CN)64-或Fe(CN)63-溶液电解生成.本文自制红外光谱电化学池(以CaF2棱镜为窗片),采用Tensor27傅立叶变换红外光谱仪和CHI900电化学工作站,进行现场红外光谱测量.实验温度为室温.

摘要： 通过电化学方法合成前驱体直接水解法制备纳米TiO粉体和纳米TiO膜,纳米TiO功能膜具有异相氧化还原催化作用,纳米膜中的Ti(IV)/Ti(Ⅲ)氧化还原电对作为媒质,异相间接电还原硝基苯为对氨基苯酚和草酸为乙醛酸.

摘要： 本发明涉及一种压电陶瓷合成物、一种用于制造该合成物的方法和一种包括该合成物的电部件。压电陶瓷合成物包括基质材料，该基质材料包括至少两种具有钙钛矿的基质成分。第一基质成分选自(Bi0.5A0.5)EO3、BaEO3及其混合物，而另一基质成分是Bi(Me0.5E0.5)O3，其中A选自碱金属，E独立地选自钛和锆，而Me选自二价金属。

摘要： 本发明涉及一种化学式组成为s[L]-x[P]y[M]z[N]p[T]的铁电陶瓷化合物，一种铁电陶瓷单晶及其制备方法。本发明的铁电陶瓷化合物和单晶是具有高压电性、高机电系数以及高电光系数的弛豫铁电体，可用于制造无线电通信用可调滤波器、光通信组件、表面声波组件等等。特别的，制备本发明单晶的方法能够制造出直径为5厘米或更大的单晶和组成均匀的单晶晶片。该化学式中，[P]是氧化铅，[M]是氧化镁或氧化锌，[N]是氧化铌，[T]是二氧化钛，[L]是选自钽酸锂或铌酸锂(LiNbO3)、锂(Li)、氧化锂、铂、铟、钯、铑、镍、钴、铁、锶、钪、钌、铜、钇和镱或其混合物中的一种物质，而x，y，z，p和s分别限定为0.55＜x＜0.60、0.09＜y＜0.20、0.09＜z＜0.20、0.01＜p＜0.27和0.01＜s＜0.1。

摘要： 本发明涉及一种压电陶瓷合成物、一种用于制造该合成物的方法和一种包括该合成物的电部件。压电陶瓷合成物包括基质材料，该基质材料包括至少两种具有钙钛矿的基质成分。第一基质成分选自(Bi0.5A0.5)EO3、BaEO3及其混合物，而另一基质成分是Bi(Me0.5E0.5)O3，其中A选自碱金属，E独立地选自钛和锆，而Me选自二价金属。

摘要： 本发明提供一种费托合成催化剂在线回收利用的电分离装置及电分离工艺。该电分离系统包括费托合成反应器、电分离装置和油品存储装置，工艺步骤包括：费托合成工序中排出的含有催化剂的浆料经电分离装置脱固，在高梯度电场作用下，所述浆料中的催化剂被电分离装置内的填料所吸附，脱固后得到澄清油；得到的澄清油作为反冲洗液，对断电的所述电分离装置进行反向冲洗，使吸附在填料上的催化剂脱附，进入反冲洗液中，带有催化剂的反冲洗液返回至费托合成工序中进行再利用。活性催化剂细粉回收率达到98％以上，产品固含量不大于50ppm，产品中金属总含量不高于5ppm，有力地证实了该方法的优良效果。

摘要： 本发明公开了一种可连续运行的生物电合成装置及生物电合成方法，装置包括：三室反应器，该三室反应器内由离子膜分隔为依次排布的阳极室、第三室和阴极室，阳极室内设置导电阳极，阴极室内设置导电阴极，所述导电阳极和导电阴极通过导线外接电源；气体供应装置，与所述阴极室相连通；萃取反应器，该萃取反应器具有进料口、有机相出口和无机相出口，其中，进料口由进料管连接所述第三室、有机相出口连接蒸馏分离装置、无机相出口由回流管连接所述第三室。本发明主要是解决将合成出来的小分子有机酸进行循环提取浓缩，使得生物电合成反应器可连续运行的问题。

摘要： 本发明公开了一种生物电合成系统及利用该系统合成乙酸和/或乙醇的方法，生物电合成系统包括反应器、pH在线控制系统、供气系统和电源，所述反应器为三室反应器，包括：气体室，该气体室连接所述供气系统；阴极室，该阴极室外接所述pH在线控制系统，阴极室与气体室之间由气体阴极相隔阴极室内还设有参比电极；阳极室，阳极室内设置阳极，阳极室与阴极室之间由阳离子交换膜相隔，阳极、所述气体阴极及参比电极均通过导线外接所述电源。阳极室内添加阳极电解液，阴极室添加经过无菌和厌氧处理的生物电合成培养液，阴极室内接种电合成菌；二氧化碳由供气系统计量送入气体室内，二氧化碳穿过气体阴极，在阴极室内被转化为乙酸或/和乙醇。

摘要： 本发明公开了一种可连续运行的生物电合成装置及生物电合成方法，装置包括：三室反应器，该三室反应器内由离子膜分隔为依次排布的阳极室、第三室和阴极室，阳极室内设置导电阳极，阴极室内设置导电阴极，所述导电阳极和导电阴极通过导线外接电源；气体供应装置，与所述阴极室相连通；萃取反应器，该萃取反应器具有进料口、有机相出口和无机相出口，其中，进料口由进料管连接所述第三室、有机相出口连接蒸馏分离装置、无机相出口由回流管连接所述第三室。本发明主要是解决将合成出来的小分子有机酸进行循环提取浓缩，使得生物电合成反应器可连续运行的问题。

摘要： 本发明公开了一种生物电合成系统及利用该系统合成乙酸和/或乙醇的方法，生物电合成系统包括反应器、pH在线控制系统、供气系统和电源，所述反应器为三室反应器，包括：气体室，该气体室连接所述供气系统；阴极室，该阴极室外接所述pH在线控制系统，阴极室与气体室之间由气体阴极相隔阴极室内还设有参比电极；阳极室，阳极室内设置阳极，阳极室与阴极室之间由阳离子交换膜相隔，阳极、所述气体阴极及参比电极均通过导线外接所述电源。阳极室内添加阳极电解液，阴极室添加经过无菌和厌氧处理的生物电合成培养液，阴极室内接种电合成菌；二氧化碳由供气系统计量送入气体室内，二氧化碳穿过气体阴极，在阴极室内被转化为乙酸或/和乙醇。

摘要： 本申请涉及电力运维辅助工具领域，具体涉及一种高压取电合成绝缘子以及用电设备。此高压取电合成绝缘子包括绝缘子芯棒、降压装置、分压装置、电压变换器以及绝缘子伞裙。绝缘子芯棒设置在高压输电线路上，降压装置与绝缘子芯棒连接，降压装置用于降低高电压电能。分压装置与绝缘子芯棒的一端连接，分压装置用于进行分压，电压变换器用于进行电压的变换，当本申请提供的这种高压取电合成绝缘子应用于为用电设备供电时，其将绝缘子结构和取电装置集成化，结构更加精巧，不需要在为取电装置设置固定地点和配套安装夹具。此外，这种高压取电合成绝缘子为用电设备提供电能时，更加可靠稳定，电能容量更大。

摘要： 本发明公开了一种脉冲电合成H2O2的方法，所述方法以松木或桐木为廉价碳源，通过碳化、CO2干冰球磨等步骤，制备氧掺杂生物炭基电催化剂，将其进一步负载于基底上制成片状电极，在脉冲电位条件下供电，可在电解体系内高效合成H2O2。本发明针对传统恒流/恒压氧气电还原制H2O2技术中，存在的阴极材料成本高、难规模化、恒流/恒压供电条件H2O2产量低等问题，使用廉价的桐木/松木为原料，并采用干冰球磨法实现生物炭基电催化剂中氧的掺杂。在合成H2O2过程中，采用脉冲方式供电，可有效避免H2O2的无效分解路径，提高H2O2的产量，具有材料成本低廉、制备方法简便、H2O2产量高、供电方式易规模化等突出优势。